WO1999007990A1

WO1999007990A1 - Roue a aubes de pompe a carburant actionnee par moteur

Info

Publication number: WO1999007990A1
Application number: PCT/JP1998/002657
Authority: WO
Inventors: Seiji Murase; Shinichi Fujii; Takayuki Usui; Satoru Ikeda
Original assignee: Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 1999-02-18
Also published as: US6224323B1; DE69813758D1; DE69813758T2; KR100317013B1; EP0931927A1; EP0931927A4; JP3744942B2; EP0931927B1; KR20000068707A

Description

明細書電動式燃料ポンプのィンペラ

[技術分野]

本発明は、電動式燃料ポンプのインペラに関する。

[背景技術]

燃料タンク内に設けられるインタンク式の電動式燃料ポンプを図 1に示す。図 1に示す電動式燃料ポンプは、円筒状に形成されたハウジング 3に組み込まれたモータ部 1及びポンプ部 2により構成されている。ハウジング 3の上端部及び下端部にはモ—夕力バ一 4及びポンプカバ一 5が取り付けられている。

軸 8の上端部及び下端部をモータカバー 4及びポンプカバー 5にそれぞれ軸受 9及び 1 0を介して支持することによって、ァーマチュア 7がモー夕室 6内に回転可能に配置されている。ァーマチュア 7には、コイルと接続され、銅や銀を主成分とする複数のコンミュテ一夕セグメント 1 2が互いに絶縁されて配設されている。ハウジング 3の内壁面には、マグネット 1 1が配設されている。モ—夕力バー 4には、ァ—マチュア 7のコンミュテ一夕セグメント 1 2と摺接するブラシ 1 3及びブラシ 1 3を付勢するスプリング 1 4が組み込まれている。ブラシ 1 3 は、チョークコイル 1 5を介して外部接続端子と接続されている。

モー夕カバ— 4に設けた吐出口 1 6は、チェックバルブ 1 7が組み込まれており、燃料供給パイプが接続される。

ポンプカバー 5の下側には、ポンプポデ— 1 8がハウジング 3の下端部にかしめつけによつて取り付けられている。ポンプポデ— 1 8には燃料の入口穴 1 9が設けられ、ポンプカバー 5には燃料の出口穴 2 0が設けられている。この入口穴 1 9と出口穴 2 0は、ポンプポデ— 1 8とポンプカバー 5により形成されるボンプ室の円周方向に距離を隔てた位置に設けられている。ポンプボデー 1 8とボンプカバー 5により形成されるポンプ室には、多数の羽根溝 2 2が円周方向に上下に形成された円板状のインペラ 2 1が配設されている。このインペラ 2 1は、樹脂等により形成され、ァーマチュア 7の軸 8に嵌合によって連結されている。このような構成の電動式燃料ポンプは、モー夕部 1に通電してァーマチュア軸 8を回転させると、インペラ 2 1が回転駆動される。これにより、燃料タンク内の燃料は、入口穴 1 9より汲み上げられ、出口穴 2 0からモー夕室 6に入り、吐出口 1 6から燃料供給パイプに吐出される。

従来、特開平 7— 5 4 7 2 6号公報に記載されているようなィンペラが知られている。この従来のインペラを図 2〜図 4に示す。なお、図 2はインペラの斜視図、図 3は図 2の ΙΠ部の拡大図、図 4は図 3の IV— IV線断面図（半径方向断面図）、図 5は図 3の V— V線断面図（周方向断面図）である。インペラ 2 1の両面の外周部には円周方向に沿って羽根 2 3が設けられており、この羽根 2 3の間には羽根溝 2 2が形成されている。ポンプカバー 5とポンプポデー 1 8には、ィンペラ 2 1の羽根溝 2 2に対応する部位にそれぞれ流路溝 3 5が形成されており、この流路溝 3 5によって入口穴 1 9より出口穴 2 0に至る流路 3 6が形成されている。羽根溝 2 2は、半径方向断面でみると、図 4に示すように曲線形状に形成されている。また、周方向断面でみると、図 5に示すようにインペラの面と平行な直線形状に形成され、かつ回転方向前側の羽根 2 3の端面 2 4及び回転方向後側の羽根 2 3の端面 2 5との結合部 2 6がピン角、すなわち角形状に形成されている。羽根溝 2 2の開口部は、図 3に示すように回転方向後側の半径方向の開口縁部 2 8が直線形状に形成されているとともに、この開口縁部 2 8と周方向の開口縁部 2 9及び 3 0との結合部 3 1及び 3 2がピン角に形成されている。

このような従来のインペラ 2 1では、燃料が入口穴 1 9から出口穴 2 0に流れる際に、図 4の矢印で示すようにインペラ 2 1の羽根溝 2 2に沿って半径方向外方へ流れて流路 3 6の半径方向壁面に突き当たり、流路溝 3 5に沿って半径方向内方に流れて再び羽根溝 2 2に沿って半径方向外方に流れる循環旋回渦流が発生する。この旋回渦流の周方向の速度はインペラ 2 1の周速度より遅いため、流路溝 3 6に沿って半径方向内方に流れた燃料は、回転方向後側の羽根溝 2 2に流入する。この時、円周方向でみると羽根溝 2 2と羽根 2 3の端面 2 4、 2 5との結合部がピン角に形成されているため、このピン角の結合部 2 6での流体抵抗によって旋回渦流の周方向の速度が減速され、ポンプ効率が良くなかった。

また、特開平 6— 2 9 9 9 8 3号公報に記載されているように羽根を回転方向に傾斜させたインペラや、特開平 7— 1 8 9 9 7 3号公報に記載されているように羽根に面取りを設けたィンペラ等が提案されている。

しかしながら、羽根を回転方向に傾斜させたインペラや羽根に面取りを設けたインペラは、インペラの形状が複雑になるためインペラを形成する樹脂材料が限定されてしまう。特に、熱硬化性樹脂で成形するのが困難となる。熱硬化性樹脂は強度及び対ガソリン防潤性等が熱可塑性樹脂等に比べて高いため、熱可塑性樹脂等の熱硬化性樹脂以外の樹脂でインペラを形成した場合、信頼性に問題がある。また、図 3に示す羽根溝 2 2の開口部の回転方向後側の半径方向の開口縁部 2 8 が直線形状に形成され、この開口縁部 2 8と半径方向外側の周方向の開口縁部 2 9及び半径方向内側の周方向の開口縁部 3 0との結合部 3 1及び 3 2がピン角に形成されているため、羽根溝 2 2から流れ出る旋回渦流の周方向の速度が減速され、羽根溝 2 2内への燃料の流入がスムーズでない。このため、ポンプ効率が良くない。また、ポンプカバー 5あるいはポンプポデ一 1 8の一方の流路溝 3 5に羽根溝 2 2内のベーパ（気泡）を排出するためのベーパ排出口 3 7が配設されているが、ベ—パ排出口 3 7が配設されている側と反対側の羽根溝 2 2内のベーパはべーパ排出口 3 7から速やかに排出することができない。このため、ポンプ効率が良くない。また、出口穴 2 0はインペラ 2 1の上下両面の一方側（図 1では上面側）に配設されるため、出口穴 2 0が配設されている側と反対側の羽根溝 2 2内の燃料は出口穴 2 1側へ流れ難い。このため、ポンプ効率が良くない。

本発明の目的は、簡単な形状あるいは構造でポンプ効率を向上させることができる電動式燃料ポンプのィンペラを提供することである。

[発明の開示]

本発明は、周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝とを備える電動式燃料ポンプのインペラであって、前記羽根溝は、半径方向断面でみると曲線形状に形成され、周方向断面でみると回転方向後側の羽根の端面との結合部が曲線形状に形成されている電動式燃料ポンプのインペラである。

また、本発明は、前記結合部の曲線形状が円形形状である電動式燃料ポンプのまた、本発明は、前記羽根溝は周方向断面でみると回転方向前側から前記結合部に向けて傾斜して形成されている電動式燃米

また、本発明は、羽根溝の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部が曲線形状に形成されている電動式燃料また、本発明は、前記羽根溝の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部が曲線形状に形成されている電動式燃料ポンプのィンペラである。

また、本発明は、前記羽根溝の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向内側の周方向の開口縁部との結合部が曲線形状に形成されている電動式また、本発明は、羽根溝の開口部は半径方向に対して傾斜して形成されている以上の構成を備えることにより、羽根溝の流体抵抗を低減することができるため、燃料がスムーズに流入し、また羽根溝内から流れ出る旋回渦流に周方向の速度ベクトルをもたせることができる。これにより、ポンプ効率を向上させることができる。

また、本発明は、周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝を両面に備える電動式燃料ポンプのインペラであって、両面の羽根溝間を連通する連通穴が形成されている電動式燃料ポンプのィンペラである。

また、本発明は、前記連通穴は前記羽根溝の半径方向に跨って形成されている電動式燃料ポンプのィンペラである。

また、本発明は、前記連通穴は前記羽根溝の回転方向後側に形成されている電動式燃料ポンプのインペラである。

また、本発明は、前記連通穴は前記羽根溝の回転方向前側に形成されている電動式燃料ポンプのィンペラである。

また、本発明は、出口側に面する羽根溝を入口側に面する羽根溝に対して回転方向後側にずらせて形成した電動式燃料ポンプのインペラである。

以上の構成を備えることにより、羽根溝内のベーパの排出能力を向上させることができ、あるいは羽根溝内の燃料の排出能力を向上させることができる。これにより、ポンプ効率を向上させることができる。さらに、簡単な構造であるため、熱硬化性樹脂等でも形成することができる。

[図面の簡単な説明]

図 1は、電動式燃料ポンプの概略図である。

図 2は、従来のインペラの斜視図である。

図 3は、図 2の m部の拡大図である。

図 4は、図 3の] V— IV線断面図である。

図 5は、図 3の V— V線断面図である。

図 6は、第 1の実施の形態のインペラの部分断面図である。

図 7は、図 6の VII— VK線断面図である。

図 8は、図 6の環一 vm線断面図である。

図 9は、第 2の実施の形態のィンペラの周方向断面図である。

図 1 0は、第 3の実施の形態のインペラの周方向断面図である。

図 1 1は、第 4の実施の形態のインペラの開口部を示す図である。

図 1 2は、従来のインペラの開口部を示す図である。

図 1 3は、第 5の実施の形態のインペラの部分断面図である。

図 1 4は、図 1 3の XIV— XIV線断面図である。

図 1 5は、図 1 3の XV— XV線断面図である。

図 1 6は、第 5の実施の形態のインペラの平面図である。

図 1 7は、第 5の実施の形態のインペラの部分拡大図である。

図 1 8は、第 6の実施の形態のインペラの周方向断面図である。

図 1 9は、第 6の実施の形態のインペラの平面図である。

図 2 0は、第 6の実施の形態のインペラの部分拡大図である。

図 2 1は、第 7の実施の形態のインペラの平面図である。

図 2 2は、第 7の実施の形態のインペラの部分拡大図である。

図 2 3は、第 8の実施の形態のインペラの平面図である。

図 2 4は、第 8及び第 9の実施の形態のインペラの部分拡大図である。

図 2 5は、第 1 0の実施の形態のインペラの入口穴側の平面図である。

図 2 6は、第 1 0の実施の形態のインペラの出口穴側の平面図である。

図 2 7は、第 1 0の実施の形態の周方向断面図である。図 2 8は、第 1 1の実施の形態のインペラの入口穴側の平面図である。

図 2 9は、第 1 1の実施の形態のインペラの出口穴側の平面図である。

図 3 0は、第 1 1の実施の形態のインペラの周方向断面図である。

図 3 1は、羽根溝の開口部の形状及び連通穴の配置位置とポンプ効率との関係を示す図である。

図 3 2は、連通穴幅 Z羽根溝幅とポンプ効率との関係を示す図である。

図 3 3は、羽根溝面積ノ羽根面積とポンプ効率との関係を示す図である。図 3 4は、羽根溝面積とポンプ効率との関係を示す図である。

図 3 5は、インペラ外径/羽根枚数とポンプ効率との関係を示す図である。図 3 6は、溝深さ比とポンプ効率との関係を示す図である。

図 3 7は、羽根溝の楕円比とポンプ効率との関係を示す図である。

[発明を実施するための最良の形態]

まず、本発明のインペラの第 1の実施の形態を図 6〜図 8に示す。なお、図 6 は羽根及び羽根溝部分を示すための部分断面図であり、図 7は図 6の VII— VII線断面図（半径方向断面図）であり、図 8は図 6の一 I線断面図（周方向断面図）である。

ィンペラ 4 1の両面の外周には周方向に沿って羽根 4 3設けられており、羽根 4 3の間には羽根溝 4 2が形成されている。羽根溝 4 2は、半径方向断面でみると、図 7に示すように曲線形状に形成されている。また、周方向断面でみると、図 8に示すように羽根溝 4 2と回転方向後側の羽根 4 3の端面 4 4との結合部 4 5が曲線形状、例えば円形形状や楕円形状に形成され、さらに回転方向前側から結合部 4 5に向けて曲線形状、例えば円形形状に傾斜して形成されている。周方向断面でみて羽根溝 4 2と羽根 4 3の端面 4 4との結合部 4 5を曲線形状に形成することにより、周方向の流体抵抗を低く抑えることができ、回転方向前側の羽根溝から流入した旋回渦流の周方向の速度を増加させることができる。また、従来のインペラでは、図 5に示すように羽根溝 2 2と回転方向前側の羽根 2 3の端面 2 4との結合部の部分 Gによどみが発生して効率が良くなかった。本実施の形態では、羽根溝 4 2を、周方向断面でみると回転方向前側から結合部 4 5に向けて曲線形状に傾斜して形成することにより、回転方向前側と結合部間の流体抵抗を低く抑えることができ、よどみが発生するのを防止することができる。これらにより、ポンプ効率が向上する。また、羽根溝 4 2の構造が簡単であるため、インペラを熱硬化性樹脂で成形することができ、信頼性が向上する。なお、羽根溝の形状は、羽根溝を周方向断面でみて少なくとも回転方向後側の羽根の端面との結合部が曲線形状に形成されていればよい。

羽根溝の周方向の断面形状を変更した第 2の実施の形態を図 9に示す。図 9に示す羽根溝 5 4は、周方向断面でみると回転方向前側から回転方向後側に向けて直線形状に傾斜して形成され、回転方向後側の羽根 5 1の端面 5 3との結合部 5 5及び回転方向前側の羽根 5 1の端面 5 2との結合部 5 6が曲線形状、例えば円形形状に形成されている。なお、回転方向前側の羽根 5 1の端面 5 2を省略することもできる。この実施の形態は、図 8に示した実施の形態と同様に、周方向の流体抵抗を低く抑えることができ、また回転方向前側と結合部 5 5間の流体抵抗を低く抑えることができる。

また、羽根溝の周方向の断面形状を変更した第 3の実施の形態を図 1 0に示す。図 1 0に示す羽根溝 5 7は、周方向断面でみてインペラの面とほぼ平行な直線形状に形成され、回転方向後側の羽根の端面との結合部 5 8及び回転方向前側の羽根の端面との結合部 5 9が曲線形状、例えば円形形状に形成されている。この実施の形態は、図 8に示した実施の形態と同様に、周方向の流体抵抗を低く抑えることができる。

以上は羽根溝の周方向の断面形状の変更によってポンプ効率を向上させる場合を説明したが、羽根溝の開口部の形状の変更によってもポンプ効率を向上させることできる。羽根溝の開口部の形状を変更した第 4の実施の形態を図 1 1に示す _c 図 1 1において、羽根溝の開口部は、回転方向前側の半径方向の開口縁部 6 1 、回転方向後側の半径方向の開口縁部 6 2、半径方向外側の周方向の開口縁部 6 3 、半径方向内側の周方向の開口縁部 6 4により形成されている。そして開口縁部 6 2と開口縁部 6 3との結合部 6 5、開口縁部 6 2と開口縁部 6 4との結合部 6 6 、開口縁部 6 2を曲線形状、例えば円形形状に形成する。

従来のインペラでは、図 1 2に示すように羽根溝の開口部が回転方向後側の半径方向の開口縁部 2 0 2と半径方向内側の周方向の開口縁部 2 0 4との結合部 2 0 6が角形状に形成されているため、旋回渦流に対して矢印 H方向に逆流が発生し、ポンプ効率が良くない。また、回転方向後側の半径方向の開口縁部 2 0 2と半径方向外側の周方向の開口縁部 2 0 3との結合部が角形状に形成されているため、羽根溝内から流れ出る旋回渦流に周方向の速度ベクトルが発生しにくく、ポンプ効率が良くない。本実施の形態では、開口縁部 6 2と開口縁部 6 4との結合部 6 6が曲線形状に形成されているため、燃料が羽根溝内にスムーズに流入し、逆流の発生を防止することができる。また、開口縁部 6 2が曲線形状に形成されているため、旋回渦流の向きがスムーズに変更され、周方向の速度ベクトルが発生しやすい。また、開口縁部 6 2と開口縁部 6 3との結合部 6 5が曲線形状に形成されているため、羽根溝内から流れ出る旋回渦流に周方向の速度べクトルが発生する。このような構成により、ポンプ効率が向上する。なお、開口縁部 6 1と開口縁部 6 3及び 6 4との結合部 6 7及び 6 8を曲線形状に形成することによつても流体抵抗を低減することができ、ポンプ効率が向上する。

一方、燃料の温度が高くなるとべーパ（気泡）が発生する。このべーパが入口穴 1 9から流路 3 6内に流入して羽根溝内に入り込むとポンプ効率が低下するため、従来の電動式燃料ポンプでは、ポンプカバ一 5あるいはポンプポデー 1 8の一方の流路溝 3 5等に羽根溝内のベーパを排出するためのベーパ排出口 3 7が設けられている。しかしながら、ベーパ排出口 3 7が設けられている側と反対側の羽根溝内のベ—パは速やかにベーパ排出口 3 7に排出されない。羽根溝内のベーパの排出能力を向上させ、もってポンプ効率を向上させた第 5の実施の形態を図 1 3〜図 1 5に示す。なお、図 1 3は羽根及び羽根溝部分を示すための部分断面図であり、図 1 4は図 1 3の XIV— XIV線断面図（半径方向断面図）であり、図 1 5は図 1 3の X V— X V線断面図（周方向断面図）である。インペラ 7 1の両面の外周に周方向に沿って設けられた羽根溝 7 2は、半径方向断面でみると図 1 4に示すように曲線形状に形成されている。また、周方向断面でみると、図 1 5 に示すように羽根溝 7 2と羽根 7 3の回転方向後側の端面 7 4との結合部 7 5が曲線形状、例えば円形形状に形成され、さらに回転方向前側から結合部 7 5に向けて曲線形状、例えば円形形状に形成されている。羽根溝 7 2内の旋回渦流は回転方向後側で発生するため、羽根溝 7 2内の回転方向前側の圧力が低下する。したがって、羽根溝 7 2内のベーパは回転方向前側に集まる。そこで、羽根溝 7 2 内の回転方向前側に、インペラ 7 1の両面に設けられている羽根溝 7 2を連通する連通穴 7 6を形成する。羽根溝 7 2を連通する連通穴 7 6を形成したインペラの平面図を図 1 6に示し、羽根及び羽根溝を示す部分拡大図を図 1 7に示す。連通穴 7 6の周方向の幅 Wは適宜設定することができるが、羽根溝 7 2の周方向の幅 Bの 2 Z 3以下とするのが好ましい。また、連通穴 7 6の半径方向の長さ Lは適宜設定することができる。なお、羽根溝 7 2の形状は、図 7〜図 1 1に示した形状を含め種々変更可能である。

羽根溝 7 2を連通する連通穴 7 6を羽根溝内の回転方向前側に設けることにより、ベーパ排出口 3 7が設けられている側と反対側に形成されている羽根溝 7 2 内のベーパは、連通穴 7 6を介してべーパ排出口 3 7が設けられている側に形成されている羽根溝 7 2内に導かれ、さらにべ—パ排出口 3 7から排出される。したがって、ベーパ排出口 3 7が設けられている側と反対側の羽根溝内のベーパの排出能力が向上し、ポンプ効率が向上する。

ところで、図 1に示すように、入口穴 1 9はポンプポデー 1 8側に設けられ、出口穴 2 0はポンプカバー 5側に設けられることが多い。このため、出口穴 2 0 が設けられている側と反対側、図 1ではポンプポデー 1 8側に形成されている羽根溝内の燃料が出口穴 2 0側に抜けにくい。そこで、羽根溝内の燃料の排出能力を向上させることによりポンプ効率を向上させた第 6の実施の形態を図 1 8〜図 2 0に示す。なお、図 1 8は周方向断面図、図 1 9はインペラの平面図、図 2 0 は羽根及び羽根溝を示す部分拡大図である。本実施の形態では、インペラ 1 0 0 の両面に設けられる羽根溝 1 0 1を連通する連通穴 1 0 2を羽根溝 1 0 1の回転方向後側に設けている。連通穴 1 0 2の周方向の幅 W、半径方向の長さ Lは適宜設定することができる。連通穴 1 0 2の周方向の幅 Wは、羽根溝の周方向の幅 B に対して 3 / 4 · B以下となるように設定するのが好ましい。

羽根溝 1 0 1内の旋回渦流は回転方向後側で発生するため、羽根溝 1 0 1内の回転方向後ろ側の圧力が高くなる。このため、羽根溝 1 0 1が出口穴 2 0の位置に達した時、図 1 8の矢印 Jに示すように、出口穴 2 0が設けられている側と反対側に形成されている羽根溝 1 0 1内の燃料が連通穴 1 0 1を介して出口穴 2 0 に抜けやすくい。これにより、ポンプ効率が向上する。

連通穴の半径方向の長さを変えた第 7の実施の形態を図 2 1、図 2 2に示す。なお、図 2 1はインペラの平面図、図 2 2は羽根及び羽根溝を示す部分拡大図である。本実施の形態では、連通穴 1 1 2を羽根溝 1 1 1を半径方向に跨るように形成している。

また、羽根溝の開口部の開口縁部間の結合部を湾曲形状や曲線形状に形成することによつてもポンプ効率を向上させることができる。羽根溝の開口部を湾曲形状あるいは曲線形状に形成した第 8の実施の形態を図 2 3、図 2 4に示す。なお、図 2 3はインペラの平面図、図 2 4は羽根及び羽根溝を示す部分拡大図である。本実施の形態では、羽根溝の開口部の回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部 1 2 5を回転方向に対して湾曲形状、例えば半径 Rの円形形状に形成している。なお、半径 Rは、インペラの板厚を Sとした場合、 2 3 · S〜 1 Z 4 · Sの範囲に設定するのが好ましい。また、本実施の形態では、羽根部の開口部の回転方向前側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部 1 2 6も回転方向に対して湾曲形状、例えば半径 rの円形形状に形成している。他の結合部については、図 1 1のような形状に形成する。なお、回転方向に対して湾曲形状に形成する結合部はいずれか 1方のみでもよいし、また湾曲形状は楕円形状等の曲線形状でもよい。このように羽根溝部の開口縁部の結合部を湾曲形状に形成することにより、流体抵抗を低く抑えることができるため、旋回渦流の周方向の速度を増加させることができる。これにより、ポンプ効率を向上させることができる。

また、羽根溝の開口部を半径方向に対して傾斜させることによつてもポンプ効率を向上させることができる。羽根部の開口部を半径方向に対して傾斜させた第 9の実施の形態を図 2 4に示す。本実施の形態は、図 2 4に 2点鎖線で示すように、半径方向の直線 Pに対して回転方向前側に所定角度 0だけ回転させて形成する。なお、開口部の傾斜方法や傾斜角度 0は適宜設定することができる。この場合にも、流体抵抗を低く抑えることができ、ポンプ効率を向上させることができる。

以上は、連通穴をインペラの両面の羽根溝に対して同じ位置に設けたが、羽根溝に対する連通穴の配設位置をィンペラの両面の羽根溝に対して異ならせる、すなわちィンペラの両面の羽根溝に対する位置をずらせて配設することによつても、ポンプ効率を向上させることができる。この第 1 0の実施の形態を図 2 5〜図 2 7に示す。ここで、図 2 5はインペラ 1 3 0の入口穴側（入口側に面する）の平面図であり、図 2 6はインペラの出口穴側（出口側に面する）の平面図であり、図 2 7はインペラの周方向の断面図である。本実施の形態では、入口穴側の羽根溝 1 3 1には回転方向後側に、出口穴側の羽根溝 1 3 3には回転方向前側に連通穴が配設されるように、出口穴側の羽根溝 1 3 3を入口穴側の羽根溝 1 3 1に対して回転方向後側にずらせて形成している。このように出口穴側の羽根溝 1 3 3 を入口穴側の羽根溝 1 3 1に対して回転方向後側にずらせて形成することにより、入口穴側の羽根溝 1 3 1がポンプポデ一によって仕切られた時に入口穴側の羽根溝 1 3 1内の燃料が連通穴 1 3 2、出口穴側の羽根溝 1 3 3を介して出口穴に排出される。これにより、出口穴が設けられている側と反対側の羽根溝 1 3 1内の燃料が出口穴に抜けやすくなり、ポンプ効率が向上する。さらに、羽根の位置がインペラの両面でずれているため、羽根の仕切りで発生する衝撃が分散され、高周波の衝撃音が低減する。

入口側の羽根溝と出口側の羽根溝とのずれ量は適宜変更することができる。連通穴が入口穴側の羽根溝の中央に設けられるように入口穴側の羽根溝と出口穴側の羽根溝のずれ量を設定した第 1 1の実施の形態を図 2 8〜図 3 0に示す。本実施の形態においても入口穴側の羽根溝 1 4 1から連通穴 1 4 2、出口穴側の羽根溝 1 4 3を介して出口穴に抜けやすいため、ポンプ効率が向上する。

羽根溝の形状、大きさ、連通穴の配置位置等を変えた場合のポンプ効率の変化状態を図 3 1〜図 3 7に示す。なお、ポンプ効率は、ポンプ効率 = g X ( P X Q) / ( T X N) により求める。ここで、 gは重力加速度、 Tはモー夕のトルク、 Nはモー夕の回転数、 Pは燃料の圧力、 Qは燃料の流量である。また、図 3 1〜図 3 7に示す測定値は、インペラ外周径 Eが 3 3 mm、インペラ外径 Tが 3 l m m、インペラ板厚 Sが 3 . 8 mm、羽根枚数が 4 3枚のインペラについて測定したものである。インペラ外周径£、インペラ外径 T、インペラ板厚 Sは図 3 6を参照。羽根溝の開口部の形状及び連通穴の配置位置とポンプ効率との関係を図 3 1に示す。ここで、「ストレート」は、例えば羽根溝の開口部の形状を図 1 7に示すような形状に形成し、連通穴を羽根溝の回転方向前側に設けるとともに、連通穴の半径方向の長さを羽根溝の半径方向の長さより短くしたものである。「ストレート、穴拡大」は、羽根溝の開口部の形状はストレートと同じであるが、連通穴を羽根溝の半径方向に跨って設けたものである。「湾曲」は、図 2 4に示すように、羽根溝の開口部 1 2 1の回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部 1 2 5及び回転方向前側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部 1 2 6が回転方向に対して湾曲して形成され、連通穴は回転方向前側に羽根溝の半径方向に跨って設けたものである。「羽根傾斜 +連通穴後方」は、図 2 4に示すように、羽根溝の開口部 1 2 3 を半径方向に対して傾斜させて形成するとともに、連通穴を羽根溝の回転方向後側に設けたものである。「湾曲 +連通穴後方」は、羽根溝の開口部を湾曲形状に形成するとともに、連通穴を羽根溝の回転方向後側に設けたものである。図 3 1 に示されているように、羽根溝の開口部の形状、連通穴の配置等によってポンプ効率は異なっているが、従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率（約 2 5 % ) よりはポンプ効率が向上している。

連通穴幅 Z羽根溝幅とポンプ効率との関係を図 3 2に示す。ここで、羽根溝は羽根溝の周方向の長さ Bであり、連通穴幅は連通穴の中央部の周方向の長さ Wである。連通穴幅/羽根溝幅の比を 0 . 2〜 0 . 9の範囲に設定すればポンプ効率は従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上するが、 0 . 3〜0 . 6の範囲に設定するのが好ましい。

羽根溝面積/羽根面積とポンプ効率との関係を図 3 3に示す。ここで、羽根溝面積は羽根溝の開口部の面積 Xであり、羽根面積は羽根溝間に設けられる羽根の面積 Yである。なお、図 3 3に示す測定値は、羽根面積 Yを 1 . 3 6 mm—定とし、羽根溝面積を変えた場合のものである。羽根溝面積/羽根面積の比を 2 . 0 〜4 . 5の範囲に設定すればポンプ効率は従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上するが、 2 . 2〜4 . 2の範囲に設定するのが好ましい。

羽根溝面積とポンプ効率との関係を図 3 4に示す。羽根溝面積を 3 . 2〜6 . 3mm² に設定すればポンプ効率は従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上するが、 3. 5〜6mm² の範囲に設定するのが好ましい。

インペラ外径 Z羽根枚数とポンプ効率との関係を図 35に示す。ここで、インペラ外径 Tは羽根溝の半径方向外側の周方向の開口縁部間の半径方向の距離であり（外周壁の幅 tは含まない）、羽根枚数はインペラに設けた羽根の枚数である。なお、インペラ外周径 Eは、 E = T+ 2 tである。なお、図 35に示す測定値は、インペラ外径 Tを 30mm—定とし、羽根枚数を変えた場合のものである。インペラ外径/羽根枚数の比を 0. 5〜0. 9の範囲に設定すればポンプ効率は従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上するが、 0. 55〜0. 85の範囲に設定するのが好ましい。

溝深さ比とポンプ効率との関係を図 36に示す。ここで、溝深さ比は、流路溝の最も深い所の深さ Mと羽根溝の最も深い所の深さ Nとの比 MZNである。溝深さ比を 0. 36〜0. 76の範囲に設定すればポンプ効率を従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上させることができるが、 0. 4〜0. 75の範囲に設定するのが好ましい。

羽根溝の溝楕円比とポンプ効率との関係を図 37に示す。ここで、溝楕円比は、流路溝の最も深い所の深さ Mと羽根溝の最も深いところの深さ Nとの和と羽根溝の半径方向の長さ Kとの比（M + N) /Kである。羽根溝の楕円比を 0. 75〜 1. 1の範囲に設定すればポンプ効率を従来の電動式燃料ポンプのポンプ効率より向上させることができるが、 0. 8〜0. 97の範囲に設定するのが好ましい _c 以上の実施の形態では、羽根溝の開口部の形状（湾曲、傾き等）の変更、連通穴の配置、連通穴の配置位置や大きさの変更それぞれによってポンプ効率を向上させることができることを説明したが、勿論それらを組み合わせて用いることもできる。

Claims

請求の範囲

(1) 周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝を備える電動式燃料ポンプのィンペラであって、前記羽根溝は、半径方向断面でみると曲線形状に形成され、周方向断面でみると回転方向後側の羽根の端面との結合部が曲線形状に形成されている電動式燃料ポンプのィンペラ。

(2) 前記結合部の曲線形状が円形形状である請求項 1に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

( 3 ) 前記羽根溝は周方向断面でみると回転方向前側から前記結合部に向けて傾斜して形成されている請求項 1に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

(4) 周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝を備える電動式燃料ポンプのィンペラであって、前記羽根溝の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向外側の周方向の開口縁部との結合部が曲線形状に形成されている電動式燃

(5) 前記羽根部の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部が曲線形状に形成されている請求項 4に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

(6) 前記羽根溝の開口部は回転方向後側の半径方向の開口縁部と半径方向内側の周方向の開口縁部との結合部が曲線形状に形成されている請求項 4に記載の電動式燃料ポンプのインペラ。

(7) 周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝を備える電動式燃料ポンプのィンペラであって、前記羽根溝の開口部は半径方向に対して傾斜して形成されている電動式燃料ポンプのィンペラ。

(8) 周方向に沿って設けられた羽根と羽根溝を両面に備える電動式燃料ボンプのィンペラであって、両面の羽根溝間を連通する連通穴が形成されている電動式燃料ポンプのインペラ。

(9) 前記連通穴は前記羽根溝の半径方向に跨って形成されている請求項 9に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

( 1 0) 前記連通穴は前記羽根溝の回転方向前側に形成されている請求項 9に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

( 1 1) 前記連通穴は前記羽根溝の回転方向後側に形成されている請求項 9に記載の電動式燃料ポンプのィンペラ。

(12) 出口側に面する羽根溝を入口側に面する羽根溝に対して回転方向後側にずらせて形成した請求項 9に記載の電動式燃料ポンプのインペラ。